A indústria de polímeros é umas das indústrias mais ativas e em evolução em
Portugal. Esta indústria devido à elevada procura, encontra-se em grande
expansão e por consequência estão associados grandes desafios. Um dos
maiores desafios é redução da taxa de peças recusadas nos moldes de
injeção. Uma grande parte destes defeitos são de qualidade percetível (linhas
de união, raspados e brilhos) que desrespeitam os requisitos impostos pelos
clientes. Desta forma torna-se necessário estudar os fenómenos responsáveis
pelos defeitos de modo a melhorar a eficiência do processo de injeção de uma
peça polimérica. Deste modo a competitividade entre as empresas aumenta.
Neste relatório de estágio os objetos de estudo são dois pares de capas
dianteiras e traseiras pertencentes a barras de tejadilho de carro, produzidos
num molde família, que desrespeitavam os requisitos de qualidade superficial
imposto pelo cliente final.
A empresa de acolhimento propôs o desenvolvimento de uma solução capaz
de mitigar os problemas do processo de materialização de dois pares de peças
através de métodos de simulação numérica. O recurso à computação tende a
aumentar cada vez mais e em diversas indústrias, devido aos elevados custos
que o desenvolvimento de um equipamento de injeção, molde e equipamentos
auxiliares acarretam. O uso de simulações, nos últimos anos, têm tido uma
evolução exponencial e tornam-se cada vez mais acessíveis e com resultados
precisos devido à maior capacidade de processamento. Este estudo em
particular foi desenvolvido com recurso ao Autodesk Moldflow Insight para as
análises efetuadas.
Inicialmente, foi realizada uma análise do atual processo de injeção utilizado
na produção das peças em molde família que permitiu verificar a necessidade
de alterações na geometria da peça e na criação de dois moldes para a
injeção dos dois pares de peças separadamente. Com recurso das simulações
numéricas também foi possível verificar as problemáticas associadas ao
sistema de alimentação. Neste contexto, foram desenvolvidos dois moldes
com alterações nas peças, no sistema e condições de injeção. Os cálculos
efetuados permitiram analisar as melhorias e numa última fase a análise
comparativa entre a proposta atualmente utilizada na produção e a nova
proposta composta por dois moldes. Esta análise teve como objetivo ajudar a
compreender os impactos financeiros que uma má conceção de um processo
pode gerar para a empresa e seus clientes, através de uma análise de custos.
Esta análise permitiu avaliar a viabilidade das duas soluções e verificar que a
implementação da nova solução demonstra ser economicamente mais eficaz,
apesar de representar um investimento inicial mais elevado.The polymer industry is one of the most active and evolving industries in
Portugal. This industry, due to high demand, is booming and, as a result, there
are challenges. One of the biggest challenges is reducing the rate of parts in
injection molds. A large proportion of these defects are of quality (weld lines,
scratches and surface gloss differences) that do not comply with the
requirements imposed by customers. It is therefore necessary to study the
phenomena responsible for the defects in order to improve the efficiency of the
injection process of a polymer part. In this way, competitiveness between
companies increases. In this internship report, the objects of study are a set of
two pairs of front and rear covers belonging to car roof bars, produced car roof
bars, produced in a family mold, which did not meet the surface quality
requirements imposed by the end customer.
The host company proposed the development of a solution capable of
mitigating the problems of the materialization process of two pairs of parts
through numerical simulation methods. The use of computing is increasing in
many industries due to the high costs involved in developing injection
equipment, molds and auxiliary equipment. In recent years, the use of
simulations has evolved exponentially, and they are becoming increasingly
accessible and providing accurate results due to their greater processing
capacity. This particular study was developed using Autodesk Moldflow Insight
for the analysis carried out.
Initially, an analysis was made of the current injection process used to produce
the parts in a family mold, which made it possible to verify the need for changes
to the geometry of the part and the creation of two molds to inject the two pairs
of parts separately. Using numerical simulations, it was also possible to verify
the problems associated with the feeding system. In this context, two molds
were developed with changes to the parts, the system and the injection
conditions. The calculations made it possible to analyze the improvements and,
in the final stage, to make a comparative analysis between the proposal
currently used in production and the new proposal made up of two molds. The
aim of this analysis was to help understand the financial impact that a poorly
designed process can have on the company and its customers, through a cost
analysis. This analysis made it possible to assess the viability of the two
solutions and verify that the implementation of the new solution proves to be
more cost-effective, despite representing a higher initial investment.Mestrado em Engenharia de Materiai
